Модернізація АСУ паровим котлом барабанного типу в умовах електро-силового цеху коксохімічного підприємства

Об’єктом дослідження є автоматизована система управління технологічним процесом регулювання температури та тиску перегрітої пари. Предметом дослідження технологічний процес пароутворення у котлу БКЗ-50-39Ф. У першому розділі проаналізований технологічний процес пароутворення у котлу БКЗ-50-39Ф та наявної системи автоматизації. Проведено аналіз існуючих систем автоматичного регулювання тиску та температури перегрітої пари. В результаті проведеного аналізу визначена необхідність впровадження автоматизованої системи регулювання тиском та температури перегрітої пари для підвищення продуктивності та зменшення витрати коксового газу для пароутворення. У другому розділі розглянуті основні вимоги до системи автоматизації, визначені задачі управління, контролю та регулювання технологічних параметрів котла. Розроблена схема автоматизації. У третьому розділі обґрунтовано вибір апаратного забезпечення автоматизації для всіх рівнів. Проведено математичне моделювання контурів регулювання, та виконано аналіз роботи класичного ПІД-регулятора та нечіткого регулятору в режимі супервізора. Розроблена структура програмного забезпечення автоматизованої системи котла. Розроблено програмне забезпечення для контролеру для виконання основних 7 функцій алгоритму роботи котла. Розроблено програмне забезпечення верхнього рівня SCADA системи. У четвертому розділі проведено аналіз техніко-економічних показників, що підтвердив ефективність впровадження модернізованої автоматизованої системи керування.

The object of the study is an automated control system for the technological process of regulating the temperature and pressure of superheated steam. The subject of the study is the technological process of steam generation in the BKZ-50-39F boiler. The first section analyzes the technological process of steam generation in the BKZ-50-39F boiler. and the existing automation system. An analysis of existing automatic control systems for the pressure and temperature of superheated steam was conducted. As a result of the analysis, the need to implement an automated control system for the pressure and temperature of superheated steam was identified to increase productivity and reduce the consumption of coke oven gas for steam generation. The second section considers the main requirements for the automation system, defines the tasks of management, control and regulation of the technological parameters of the boiler. An automation scheme is developed. The third section justifies the choice of automation hardware for all levels. Mathematical modeling of control loops is carried out, and the analysis of the operation of a classical PID controller and a fuzzy controller in supervisor mode is performed. The software structure of the automated boiler system is developed. Software for the controller is developed to perform the main functions of the boiler operation algorithm. Software for the upper level of the SCADA system is developed. 8 In the fourth section, an analysis of technical and economic indicators was conducted, which confirmed the effectiveness of the implementation of the modernized automated control system.